中子土壤水分析又称中子土壤湿度计，是利用中子探头测量选定土壤深度的含水量的器件。主要由装有快速中子源的探头，连于此中子源的慢速种子计数器（通常为BF3探测器）和测管托架组成。在托架的下端装有围绕中子源的辐射防护板。使用时，先将托架装在垂直插入土壤内的铝合金测管（管径一般在50mm）的顶端，然后用带有深度标志的缆索将探头悬挂在测管内的不同深度位置，并可用加紧装置加以固定，其计数装置则留在地表显示读数。工作原理是当快速中子与土壤水中的氢核发生碰撞而功能减缓，由于探头周围的慢中子“云”密度随土壤水分 的氢核浓度而变化，故慢中子的计数率代表土壤的含水量，通过校正曲线即可换算成需要的土壤体积含水量。若使用的校正曲线合适，土壤水分变化的最大可能误差为3%或以下。中子源对人的健康虽无大的危害，但应按其操作规程严格执行。